(57)【要約】      （修正有）【課題】選択還元型触媒を用いた排気浄化装置において、排気浄化のための還元剤を効果的に活用する。【解決手段】内燃機関の排気通路２に設けられた選択還元型触媒３１と、選択還元型触媒の上流側で、該選択還元型触媒に流れ込む排気に還元剤を供給する還元剤供給手段と、選択還元型触媒を加熱する加熱手段３２と、加熱手段によって加熱された選択還元型触媒に対して、還元剤供給手段を介して排気中に還元剤を供給することで、該選択還元型触媒における排気浄化を行う制御手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、加熱手段３２は、選択還元型触媒３１における排気の通気方向に対する触媒断面において、還元剤供給手段から供給された還元剤が粗大粒子状態で分布する粗大粒子領域に対する供給熱量が、該触媒断面における該粗大粒子領域以外の領域と比べて多くなるように、該選択還元型触媒を加熱する。【選択図】図２
2013050078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒の上流側で、該選択還元型触媒に流れ込む排気に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記選択還元型触媒を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された前記選択還元型触媒に対して、前記還元剤供給手段を介して排気中に還元剤を供給することで、該選択還元型触媒における排気浄化を行う制御手段と、
を備える内燃機関の排気浄化装置であって、
前記加熱手段は、前記選択還元型触媒における排気の通気方向に対する触媒断面において、前記還元剤供給手段から供給された還元剤が粗大粒子状態で分布する粗大粒子領域に対する供給熱量が、該触媒断面における該粗大粒子領域以外の領域と比べて多くなるように、該選択還元型触媒を加熱する、
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記選択還元型触媒の上流側の排気通路と下流側の排気通路とを結ぶ貫通路が、該選択還元型触媒における触媒担持部分もしくは該選択還元型触媒を該排気通路に保持固定する保持部分に設けられる、
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記排気通路において前記選択還元型触媒の下流側に配置される、
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記還元剤は、アンモニア由来の化合物であって、
前記加熱手段は、前記還元剤の加水分解が生じる所定温度以上となるように前記選択還元型触媒を加熱する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記還元剤は、アンモニア由来の化合物であって、
前記加熱手段は、前記還元剤の固体堆積物が除去可能となる所定温度以上となるように前記選択還元型触媒を加熱する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からの排気に含まれるＮＯｘ等を浄化するために排気通路に排気浄化触媒を配置し、浄化対象となる物質に応じて様々な排気浄化制御が行われる。たとえば、特許文献１には、排気通路に脱硝触媒として選択還元型触媒を配置するとともに排気中に還元剤を供給することで、排気中のＮＯｘを浄化する技術が開示されている。特に、当該技術では、脱硝触媒が活性化されるまでの時間を短縮し、脱硝触媒の稼働率を向上させるために、脱硝触媒を直接加熱するヒータを設け、ヒータの加熱により脱硝触媒を触媒作動温度以上にした後に、排気を流入させるという構成が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６９１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
選択還元型触媒を用いて排気中のＮＯｘ等を浄化する場合、その還元剤としてアンモニア由来の化合物や内燃機関の燃料等が使用される。一般には、選択還元型触媒の上流側から排気中に還元剤が供給されることで、排気とともに還元剤が選択還元型触媒に供給され、ＮＯｘの選択的な浄化に寄与することとなる。しかしながら、排気中に供給された還元剤は、選択還元型触媒に流れ込む際に、排気中に必ずしも均等に分散しているとは限らないため、選択還元型触媒での還元剤の分布が、触媒全体で均一となることは難しい。
【０００５】
たとえば、選択還元型触媒において部分的に還元剤の粒子が比較的粗く、また大きい状態で分布し、その他の領域と比べても還元剤の濃度が高い領域（以下、「粗大粒子領域」という）では、いわば還元剤が余剰に供給された状態となり得る。そのため、排気中のＮＯｘ濃度や選択還元型触媒の浄化能力にもよるが、粗大粒子領域に分布する還元剤がＮＯｘ浄化に十分に寄与することなく、排気の流れに従って触媒下流へと流れ出してしまう可能性が高くなり、還元剤の効果的な活用が妨げられる。
【０００６】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、選択還元型触媒を用いた排気浄化装置において、排気浄化のための還元剤を効果的に活用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明において、上記課題を解決するために、排気中に供給された還元剤が選択還元型触媒において、どのように分布するかを踏まえて、その分布状態に応じて該選択還元型触媒の加熱を調整する構成を採用した。当該構成により、供給された還元剤の分布状態と加熱による選択還元型触媒の活性状態をマッチングさせることができるため、供給された還元剤を排気浄化のために効果的に活用することができるとともに、選択還元型触媒の加熱を効率的に実行できるようになる。
【０００８】
そこで、詳細には、本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、前記選択還元型触媒の上流側で、該選択還元型触媒に流れ込む排気に還元剤を供給する還元剤供給手段と、前記選択還元型触媒を加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された前記選択還元型触媒に対して、前記還元剤供給手段を介して排気中に還元剤を供給す
ることで、該選択還元型触媒における排気浄化を行う制御手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置である。そして、前記加熱手段は、前記選択還元型触媒における排気の通気方向に対する触媒断面において、前記還元剤供給手段から供給された還元剤が粗大粒子状態で分布する粗大粒子領域に対する供給熱量が、該触媒断面における該粗大粒子領域以外の領域と比べて多くなるように、該選択還元型触媒を加熱する。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置においては、排気通路に設けられた選択還元型触媒と、その上流に設けられた還元剤供給手段からの還元剤によって排気中のＮＯｘが選択的に浄化されることになる。また、加熱手段により選択還元型触媒が加熱されることで、当該触媒を排気浄化に適した活性状態に速やかに至らせることができ、またその活性状態を内燃機関の運転状態にかかわらず維持することができるため、制御手段によって、効率的な排気浄化が可能となる。
【００１０】
ここで、上記のとおり、還元剤供給手段から排気中に供給される還元剤が、排気の流れに従って選択還元型触媒に到達した際に、当該触媒で必ずしも均一に分布するとは限らない。たとえば、還元剤供給手段が排気中に還元剤を供給した時点で、排気において還元剤分布に一定の濃淡がある場合には、その濃淡が選択還元型触媒においても、より具体的には、選択還元型触媒における排気の通気方向に対する触媒断面においても反映される可能性がある。そこで、当該触媒断面において還元剤が粗大粒子状態で分布する領域を粗大粒子領域と称し、加熱手段による触媒の加熱に関し、この粗大粒子領域に対しては、それ以外の領域とは異なる熱量供給を行うこととした。
【００１１】
粗大粒子領域では、還元剤が比較的高い濃度で分布することから、その還元剤を排気浄化に効果的に活用するには、粗大粒子領域における選択還元型触媒の浄化能を、それ以外の領域における選択還元型触媒の浄化能よりも高くするのが好ましい。そこで、加熱手段は、粗大粒子領域に対する供給熱量が該粗大粒子領域以外の領域と比べて多くなるように、選択還元型触媒の部分に応じた加熱処理を行う。これにより、還元剤の分布に応じた効果的な排気浄化が実現できるとともに、触媒加熱に要するエネルギー消費を可及的に抑制することができる。なお、選択還元型触媒における粗大粒子領域は、内燃機関の運転状態や排気通路を流れる排気の流量等に応じて変動し得る。そこで、加熱手段による熱量供給が行われる粗大粒子領域は、変動し得る範囲の粗大粒子領域を全て包含するように選択還元型触媒上に設定してもよく、別法として、触媒加熱に要するエネルギー抑制の観点から変動し得る範囲のうち、特に出現頻度の高い一部の領域を粗大粒子領域として選択還元型触媒上に設定してもよい。
【００１２】
ここで、上記内燃機関の排気浄化装置において、前記選択還元型触媒の上流側の排気通路と下流側の排気通路とを結ぶ貫通路が、該選択還元型触媒における触媒担持部分もしくは該選択還元型触媒を該排気通路に保持固定する保持部分に設けられてもよい。排気通路における選択還元型触媒の設置について、排気通路を流れる排気が全て選択還元型触媒に流れ込むことで効果的な排気浄化を行うのが好ましいが、排気中に供給された還元剤の一部が触媒での排気浄化に適さない固体状の物質に変化し、触媒近傍に付着する場合がある。このような固体状の物質が触媒近傍に付着すると、触媒の排気浄化能が低下するおそれや、付着物質の酸化による周辺の熱劣化のおそれもあり好ましくない。そこで、上記のとおり、選択還元型触媒の近傍である触媒担持部分や保持部分に貫通路を設けることで、固体状物質の付着を抑制し、選択還元型触媒の機能劣化等を可及的に回避することができる。
【００１３】
また、上述までの内燃機関の排気浄化装置において、前記加熱手段が、前記排気通路において前記選択還元型触媒の下流側に配置されてもよい。加熱手段を選択還元型触媒の下流側に配置することで、還元剤の選択還元型触媒への流れ込みを阻害することなく、該触
媒の加熱を効率的に実現することができる。また、このような構成により、加熱手段が還元剤に直接さらされることがないため、還元剤を急激に昇温させることで排気浄化に適さない固体状の物質に変化させてしまうことを抑制し、また、加熱手段自身を急激な温度上昇にさらすことを回避することができる。
【００１４】
また、上述までの内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤は、アンモニア由来の化合物であって、前記加熱手段は、前記還元剤の加水分解が生じる所定温度以上となるように前記選択還元型触媒を加熱してもよい。このように加熱手段による加熱が行われることで、特に粗大粒子領域に供給された還元剤よりアンモニアを効率的に生成し、それを選択還元型触媒の他の領域に供給することで、選択還元型触媒全体として、効果的な排気浄化を実現することができる。
【００１５】
また、還元剤に関し別の側面から捉えると、上述までの内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤は、アンモニア由来の化合物であって、前記加熱手段は、前記還元剤の固体堆積物が除去可能となる所定温度以上となるように前記選択還元型触媒を加熱するようにしてもよい。このように加熱手段による加熱が行われることで、還元剤から生成された固体堆積物を気体等の除去可能な状態とし、選択還元型触媒における還元剤からの生成物の堆積を回避でき、以て、触媒性能の低下や触媒の熱劣化等を回避することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、選択還元型触媒を用いた排気浄化装置において、排気浄化のための還元剤を効果的に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す排気浄化装置の具体的な構造を示す第一の図である。
【図３】図２に示す排気浄化装置に形成される粗大粒子領域への熱量供給に関する図である。
【図４】図２に示す排気浄化装置に含まれる選択還元型触媒における、触媒温度とアンモニア吸着率の相関を示す図である。
【図５】図１に示す排気浄化装置の具体的な構造を示す第二の図である。
【図６】図１に示す排気浄化装置において供給される還元剤としての尿素に関し、その温度による形態の変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１９】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施例について、本願明細書に添付された図に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。内燃機関１には排気通路２が接続されている。なお、図１においては、内燃機関１の吸気系の記載は省略している。排気通路２には、排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ４（以下、単に「フィルタ」という。）が設けられている。さらに、フィルタ４の上流側には、選択還元型触媒と該触媒を加熱可能な電気加熱式触媒からなる排気浄化装置３が設けられている。当該排気浄化装置３の詳細については後述する。
【００２０】
また、排気浄化装置３の上流側に、該排気浄化装置３に含まれる選択還元型触媒におけ
るＮＯｘ浄化に寄与する還元剤としての尿素水を排気中に供給する還元剤供給弁５が設けられている。さらに、排気浄化装置３に含まれる選択還元型触媒の床温を測定する温度センサ６が、該触媒の担体部分に設けられている。内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されており、該ＥＣＵ１０は内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。ＥＣＵ１０には、上述した還元剤供給弁５や温度センサ６の他、エアフローメータ（図示略）、クランクポジションセンサ１１及びアクセル開度センサ１２が電気的に接続されている。
【００２１】
したがって、ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ１１の検出に基づく機関回転数や、アクセル開度センサ１２の検出に基づく機関負荷等の内燃機関１の運転状態に基づいて、排気通路２を流れる排気中に含まれるＮＯｘ濃度を推定することが可能となる。そして、推定されるＮＯｘ濃度に応じて、ＥＣＵ１０は還元剤供給弁５に指示を出し、ＮＯｘ浄化に必要な量の還元剤が排気中に供給される。なお、排気浄化装置３に含まれる選択還元型触媒が活性された状態にない場合には、供給された還元剤を用いてのＮＯｘ浄化を効果的に行えないことから、還元剤供給弁５からの還元剤供給は、温度センサ６によって当該選択還元型触媒の床温が、該触媒が活性状態にある所定温度以上となっている場合に行われる。
【００２２】
ここで、図２および図３に基づいて排気浄化装置３について説明する。図２は、排気浄化装置３の概略構成を示す図であり、図３は、還元剤供給弁５から還元剤である尿素水の供給が行われたときの、選択還元型触媒に形成される粗大粒子領域への熱量供給に関する図である。図２に示すように、排気浄化装置３は、排気通路２のハウジング２ａに保持部２１を介して取り付けられた、排気中のＮＯｘを選択的に還元する選択還元型触媒３１と、該触媒３１の下流側に固定部３３を介して排気通路２に取り付けられた電気加熱式触媒３２を有する。電気加熱式触媒３２は、電気抵抗となって、通電により発熱する材質の触媒担体に、酸化機能を有する触媒が担持されている。触媒担体は、排気の流れる方向に伸び且つ排気の流れる方向と垂直な断面がハニカム状をなす複数の通路を有している。この通路を排気が流れることで、担持されている触媒による排気浄化が行われる。また、触媒は、たとえば酸化触媒、三元触媒、吸蔵還元型ＮＯx触媒、選択還元型ＮＯx触媒などを挙げることができる。そして、選択還元型触媒３１と電気加熱式触媒３２は、電気加熱式触媒３２が有する熱エネルギーが選択還元型触媒３１側に伝熱可能となるように、複数の伝熱ピン３４で連結されている。
【００２３】
ここで、図３に示すように、排気浄化装置３の上流側に還元剤供給弁５が設けられ、上記の通り選択還元型触媒３１の床温が活性状態を示す所定温度を超えたときに、還元剤供給弁５から排気への還元剤供給が行われる。還元剤供給弁５から噴射された還元剤は、排気中に拡散し、排気とともに選択還元型触媒３１に流入することで排気中のＮＯｘが還元浄化されるが、還元剤供給弁５からの噴射方向や噴射角、また排気通路２を流れている排気の流量などによって、排気中での噴射された還元剤の拡散状態は均等なものとはならない。たとえば、還元剤が供給された排気において、還元剤の粒子が粗く、また大きい状態で拡散している部分や、逆に、還元剤が多く存在しない部分など、ある程度の還元剤のムラが生じうる。そのため、選択還元型触媒３１に還元剤が流れ込むと、選択還元型触媒３１の長手方向（排気が流通する方向）に直交する触媒断面において、還元剤の粒子が粗く、比較的大きい状態である粗大粒子状態となって流れ込む粗大粒子領域と、当該粗大粒子領域と比べて還元剤の粒子が細かい状態となっている非粗大粒子領域とが形成される傾向が見出される。
【００２４】
図３に示す一例では、還元剤供給弁５からは、還元剤が円錐状に排気中に拡散するように噴射されるため、噴射された還元剤による噴霧の先端外周部に、先端中央部と比較して、還元剤が高い密度で分布した状態となる。還元剤供給弁５から選択還元型触媒３１まで
はある程度の距離があるため、噴霧は排気中に次第に拡散してはいくが、やはり噴霧先端における還元剤の分布ムラが、選択還元型触媒３１に流れ込む還元剤のムラとして反映されることになる。図３の一例では、触媒前面図に示すように、噴霧の先端外周の形状に対応して、選択還元型触媒３１の触媒断面での一定の幅を有したリング状の領域において、還元剤の粒子が粗大粒子状態となっている粗大粒子領域Ｒ１が形成される。なお、この粗大粒子領域Ｒ１の内部の略円状の領域Ｒ２は、全く還元剤が供給されていないというのではなく、粗大粒子領域Ｒ１より還元剤の粒子が細かい状態となっている領域である。そして、選択還元型触媒３１の前面に流れ込んだ還元剤は、ある程度は排気の流れに沿って触媒の内部を進んでいくものの、粗大粒子領域Ｒ１は、選択還元型触媒３１の前面近傍に形成される。
【００２５】
このように選択還元型触媒３１においては、必ずしも還元剤供給弁５から排気中に供給された還元剤が均一に流れ込むわけではない。そして、粗大粒子領域Ｒ１においては、領域Ｒ２と比較して還元剤の濃度が高くなるため、還元剤である尿素水の加水分解が、領域Ｒ２と比較して効率的に行いにくくなる。その結果、尿素水の加水分解が進行しＮＯｘ還元に寄与するアンモニアが形成されないまま、下流側に流される還元剤が一定量生じてしまい、還元剤の効果的な活用が阻害され得る。
【００２６】
そこで、本実施例に係る排気浄化装置３は、この粗大粒子領域Ｒ１における還元剤の有効活用を促進させるために、電気加熱式触媒３２で生じた熱エネルギーを選択還元型触媒３１の粗大粒子領域Ｒ１に優先的に伝えられるように配置された複数の伝熱ピン３４を介して、電気加熱式触媒３２と選択還元型触媒３１とが連結されている。具体的には、図３の触媒後面図に示すように、選択還元型触媒３１の後面には、粗大粒子領域Ｒ１にオーバラップする部位に伝熱ピン３４が挿入される挿入孔３４ａが設けられている。この挿入孔３４ａは、選択還元型触媒３１の前面近傍に形成される粗大粒子領域Ｒ１に近接する位置まで延在しており、そこに伝熱ピン３４が挿入されて二つの触媒の連結が実現される。このように二つの触媒を連結することで、通電により電気加熱式触媒３２が発熱するとその熱エネルギーが選択還元型触媒３１の粗大粒子領域Ｒ１に優先的に伝わり、それからその他の領域へと伝わっていく。その結果、選択還元型触媒３１において、粗大粒子領域Ｒ１への供給熱量を、その他の領域（例えば、領域Ｒ２）への供給熱量よりも多くすることができ、以て粗大粒子領域Ｒ１の優先的な加熱を図ることができる。
【００２７】
このように粗大粒子領域Ｒ１を優先的に加熱すれば、そこに比較的高い濃度で分布している還元剤に対して、加水分解に要する熱エネルギーを効率的に供給することが可能となるから、加水分解の促進が図られ、上記のように加水分解が生じることなく下流側に流れてしまう還元剤の量を低減させることができる。また、選択還元型触媒３１に供給された還元剤の分布に応じた加熱を行うことで、すなわち、選択還元型触媒３１を全体的に加熱するのではなく、必要十分な加熱のみを行うことになるため、その加熱に要するエネルギー、すなわち電気加熱式触媒３２での消費電力を抑制することも可能となる。
【００２８】
ここで、選択還元型触媒３１における、触媒温度（床温）と還元剤である尿素水から生成されるアンモニアの吸着率の相関を図４に示す。触媒温度が加水分解温度を超えると、供給された尿素水の加水分解によるアンモニアの生成が促進される。このとき、触媒温度が加水分解温度付近であれば、アンモニア吸着率は比較的高い状態にある。したがって、上述したように、電気加熱式触媒３２による加熱の結果、粗大粒子領域Ｒ１の温度が少なくとも図４に示す加水分解温度以上となるように、電気加熱式触媒３２への通電を制御することで、還元剤からアンモニアが生成されない（生成されにくい）状態を回避することができる。なお、選択還元型触媒３１の温度が更に上昇すると、アンモニア吸着率は極めてゼロに近くなり、還元剤から生成されたアンモニアが実質的に触媒に吸着されずに順次パージされる状態となる。そこで、粗大粒子領域Ｒ１の温度を図４に示すアンモニアパー
ジ領域に属する温度とすることで、選択還元型触媒３１の後段側に積極的にアンモニアを供給することが可能となり、ＮＯｘ浄化の促進を図ることができる。このように、選択還元型触媒３１における還元剤からのアンモニアの生成、および触媒後段側へのアンモニアの供給は触媒温度を介して制御することができる。そこで、排気中に含まれるＮＯｘ濃度に応じて電気加熱式触媒３２への通電量を制御することで、還元剤を効果的に活用しながら、ＮＯｘ還元に要するアンモニアの供給を適切にコントロールすることが可能となる。
【００２９】
特に、図３に示す排気浄化装置３においては、電気加熱式触媒３２は、選択還元型触媒３１の下流側に配置されていることで、還元剤供給弁５から排気中に供給された還元剤を、電気加熱式触媒３２に阻害されること無く選択還元型触媒３１に流れ込ませることができる。そのため、選択還元型触媒３１におけるアンモニアの生成、放出を、より容易に且つ正確に制御することができる。
【００３０】
なお、上述した粗大粒子領域Ｒ１に対する優先的な熱量供給に関しては、電気加熱式触媒３２を選択還元型触媒３１の上流側に配置したとしても、上記の例と同じように還元剤の効果的な活用を実現し得るものである。ただし、この場合は、電気加熱式触媒３２の存在により、選択還元型触媒３１において生じる粗大粒子領域Ｒ１の形状や位置が、図３に示すものとは異なり得る。そこで、上流側に位置する電気加熱式触媒３２の存在を踏まえた上で想定される粗大粒子領域Ｒ１に対して、電気加熱式触媒３２からの熱エネルギーが伝わるように伝熱ピン３４の配置を決定すればよい。
【００３１】
ここで、図３に示す一例で、選択還元型触媒３１の前面近傍において還元剤の粒子が粗大粒子状態と形成される位置は、排気通路２を流れる排気の流量や還元剤供給弁５から供給される還元剤量等に関連する内燃機関１の運転状態に応じて変化し得る。そこで、粗大粒子領域Ｒ１として設定される領域は、内燃機関１の運転状態が変化し得る限りにおいて、粗大粒子状態が生じる領域の全てを包含する領域としてもよい。また、別法としては、内燃機関１の運転状態が変化し得る範囲において出現の頻度が比較的高い場合の運転状態に対応した粗大粒子状態が生じる領域を、粗大粒子領域Ｒ１として設定してもよい。
【００３２】
また、図３に示す一例では、電気加熱式触媒３２が選択還元型触媒３１の下流側に配置されていることから、電気加熱式触媒３２に排気中の未燃ＨＣやＰＭ（粒子状物質）が付着しにくくなる。そのため付着物の酸化による電気加熱式触媒３２の急激な温度上昇を抑制でき、その熱劣化を回避し得る。一方で、電気加熱式触媒３２は、上記の通り、担体に酸化能を有する触媒が担持されることで形成される。そのため、通電による温度上昇に加えて酸化触媒の酸化熱による温度上昇を活用することで、選択還元型触媒３１により多くの熱エネルギーを伝えることができ、上述した粗大粒子領域Ｒ１の優先的な加熱を含めたＮＯｘ浄化に限らず、選択還元型触媒３１において生じた硫黄被毒の回復を図ることも可能である。
【００３３】
更に、図３に示す一例では、電気加熱式触媒３２が選択還元型触媒３１の下流側に配置されていることから、基本的には、電気加熱式触媒３２に担持されている酸化触媒によって生じる酸化熱は、伝熱ピン３４を介して選択還元型触媒３１に伝えられるだけである。ここで、図６に示すように、還元剤である尿素水が温度上昇すると、液体のビュレット、固体のシアヌル酸、気体のシアン酸と形態が変化し得る。特に、固体のシアヌル酸に変化した場合には、選択還元型触媒３１において供給された還元剤が固体堆積物となり、その目詰まりの原因となり好ましくない。しかし、上記の通り、図３に示す例では、電気加熱式触媒３２での酸化熱によって昇温された排気が選択還元型触媒３１に流れ込む構成になっていないことから、選択還元型触媒３１が急激に温度上昇される環境下に置かれるのを回避している。そのため、還元剤である尿素水を急激に温度上昇させないため、尿素水を固体状のビュレットやシアヌル酸に変化させてしまうことを可及的に抑制することができ
る。なお、還元剤である尿素水が固体化した場合には、それが気化する温度（約３６０℃）まで昇温し、除去するのが好ましい。例えば、内燃機関１の運転状態が減速状態にあるときに電気加熱式触媒３２による加熱を停止せずに、空間速度（ＳＶ）を低下させることで、堆積した固体物質を除去することができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明に係る内燃機関１の排気浄化装置３の第二の実施例について、図５に基づいて説明する。本実施例に係る排気浄化装置では、選択還元型触媒３１を排気通路ハウジング２ａに保持する保持部２１に、選択還元型触媒３１の上流側の排気通路と下流側の排気通路とを結ぶ貫通路２１ａが設けられている。したがって、内燃機関１から排出された排気は、排気通路２において、一部が排気浄化装置３の選択還元型触媒３１に流入し、その他が貫通路２１ａを経て、選択還元型触媒３１の下流側に流れ込むことになる。
【００３５】
上記実施例１に係る構成では、選択還元型触媒３１を保持している保持部２１の近傍には、排気通路２を流れる排気をトラップしやすい構造、たとえば、図２に示すようにやや窪んだ空間が形成される。そのため、還元剤供給弁５から供給された還元剤である尿素水から生成される固体状のシアヌル酸等がそこに付着し、選択還元型触媒３１や排気通路ハウジング２ａの熱劣化の原因ともなる。しかし、図５に示すように保持部２１に対して上記貫通路２１ａを設けることで、保持部２１近傍に排気をトラップしにくくなるため、シアヌル酸等の生成および付着を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また、図５に示す構成では、排気通路２側の保持部２１に対して貫通路２１ａを設けているが、このような貫通路を選択還元型触媒３１側に設けてもよい。たとえば、選択還元型触媒３１の担体において上述した粗大粒子領域Ｒ１と干渉しない部分に貫通路２１ａを設けてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・・内燃機関
２・・・・排気通路
３・・・・排気浄化装置
４・・・・フィルタ
５・・・・還元剤供給弁
６・・・・温度センサ
１０・・・・ＥＣＵ
１１・・・・クランクポジションセンサ
１２・・・・アクセル開度センサ
３１・・・・選択還元型触媒
３２・・・・電気加熱式触媒
３４・・・・伝熱ピン
Ｒ１・・・・粗大粒子領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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